Teleoperation

Unter Teleoperation versteht man die Kontrolle von Roboteraktionen aus der Ferne. Eine der häufigsten Anwendungen besteht in der Konstruktion von Grabegeräten, bei denen ein ``Operator'' die Geschwindigkeit und Art der Bewegungen eines Roboters kontrolliert. Dazu ist eine Rückmeldung über die auf den Roboter ausgeübten Kräfte hilfreich (force feedback). Dieses läßt sich nämlich bei größeren Entfernungen zwischen Benutzer und Roboter nur unter großem konstruktiven Aufwand genau und effizient realisieren.

In virtuellen Umgebungen ist ein solches sensorisches Feedback sehr wichtig, so daß ein geschlossener ``Kreis'' zwischen der Umgebung, dem Roboter und dem Benutzer hergestellt werden kann. Folgende Aspekte spielen für den Fortschritt der Teleoperation eine Rolle:

Beurteilung der Performanz: Es sollen quantitative Maße für die Qualität Teleoperations-Systeme entwickelt werden (und auch für haptische Displays).

Kontrolle: Läßt sich eine stabile und leistungsfähige Kontrolle auch bei unterschiedlichen Bedienern, bei Zeitverzögerungen in der Kommunikation (Kontrolle von Weltraum-Equipment) und bei einer Eigendynamik der Umgebung erzielen?

Mechanisierung: Wichtig sind auch fortschrittliche Steuerungsmechanismen: Leichte und steife Strukturen und Gelenke; hohe Linearität bei den Steuerungsmechanismen und geeignete Kraftübersetzungen; kleine und hochauflösende Sensoren zur Bestimmung von Positionen, Geschwindigkeiten und Kräften. Außerdem kann eine Skalierung wichtig sein (Vergrößerung bzw. Verkleinerung von Bewegungen, um beispielsweise einzelne Atome zum Schriftzug IBM anzuordnen).

Kinematik der Teleoperation: Wie lassen sich redundante Freiheitsgrade bei der Teleoperation nutzen (eventuell um die Kommunikation zwischen Bediener und Roboter weniger störanfällig oder präziser zu gestalten)?

Last modified 10-29-98